▶ メドトロニック・ナビゲーション，インコーポレーテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-16
(54)【発明の名称】対象領域を撮像するためのフィルタシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61B 6/03 20060101AFI20220609BHJP
【ＦＩ】
A61B6/03 320M
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021560934
(86)(22)【出願日】2020-04-16
(85)【翻訳文提出日】2021-10-15
(86)【国際出願番号】 US2020028416
(87)【国際公開番号】W WO2020214756
(87)【国際公開日】2020-10-22
(31)【優先権主張番号】16/386,636
(32)【優先日】2019-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511268166
【氏名又は名称】メドトロニック・ナビゲーション，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100119781
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 彰吾
(72)【発明者】
【氏名】ガーロウ，デビッド・エイ
(72)【発明者】
【氏名】ジン，キョ・シー
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA22
4C093CA21
4C093EA11
4C093EA20
4C093FA15
4C093FA53
(57)【要約】
対象の画像データを取得するための方法およびシステムが開示されている。画像データは、様々な選択技法を使用して撮像システムで収集され得る。視認するための選択された画像を生成することを支援するために選択技法が使用され得る。選択技法は、撮像ビームの選択された部分をフィルタリングするためにフィルタを移動することを含み得る。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像システム内にフィルタを位置付けるためのシステムであって、装着プレートであって、前記装着プレートを通る開口部を画定する、装着プレートと、
第１の端部と第２の端部との間に延在し、前記装着プレートに固定された単一のレールと、
前記装着プレートに固定されたモータと、
前記モータによって回転されるように構成されたスクリュであって、外部ねじ山を含む、スクリュと、
前記スクリュの前記外部ねじ山に係合するための内部ねじ山を有する接続部材であって、前記スクリュが前記モータによって回転されたときに、前記レールに対して移動するように動作可能である、接続部材と、
少なくとも第１のフィルタ保持部分を有する、フィルタフレームと、
位置判定モジュールであって、
前記スクリュの回転を感知するように動作可能なセンサを含む、位置判定モジュールと、を備える、システム。
【請求項2】
少なくとも前記位置判定モジュールと、入力部分と、を備える、位置判定システムをさらに備え、前記入力部分が、前記スクリュに固定されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記単一のレールが、前記スクリュから前記フィルタフレームの反対側にあり、前記フィルタフレームが、前記接続部材および前記単一のレールを通って、前記スクリュに移動可能に接続され、
前記単一のレールが、ただ１つのレールである、請求項１または２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項4】
前記スクリュが、前記単一のレールに対して回転するが、前記単一のレールに対して直線状に固定されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項5】
第１の係合表面および第２の係合表面を有する、ブッシュをさらに備え、前記第１の係合表面が、前記第２の係合表面に対してある角度で延在し、
前記第１の係合表面が、前記フィルタフレームの第１の表面に係合し、前記第２の係合表面が、前記フィルタフレームの第２の表面に係合する、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項6】
前記位置決め判定モジュールが、前記モータから離間されており、前記スクリュに固定的に接続されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
少なくとも第１のスルースロット、第２のスルースロット、および第３のスルースロットを有する、フィルタ部材をさらに備え、前記第１のスルースロット、前記第２のスルースロット、および前記第３のスルースロットが、離間されており、前記スクリュの回転とともに、前記開口部の上に位置付けられるように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
プロセッサをさらに備え、前記位置判定モジュールは、前記フレームがホーム位置にあるときに、インデックスパルスを生成するように動作可能であり、
前記インデックスパルスが、前記プロセッサに、インデックス信号として伝送され、
前記プロセッサは、前記インデックス信号に基づいて、前記少なくとも第１のフィルタ保持部分がホーム位置にあることを判定するように動作可能である、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記プロセッサが、前記位置判定モジュールから位置信号を受信するようにさらに動作可能であり、前記プロセッサが、前記開口部に対する、前記少なくとも第１のフィルタ保持部分の位置を判定するための命令を実行するように動作可能である、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
撮像システム内にフィルタを位置付けるためのシステムであって、装着プレートであって、前記装着プレートを通る開口部を画定する、装着プレートと、
前記開口部に対して移動するように動作可能な少なくとも第１のフィルタ保持部分を有する、フィルタフレームと、
前記フィルタフレームを前記開口部に対して移動させるように構成された移動システムであって、
前記装着プレートに固定されたモータと、
第１の端部と第２の端部との間に延在し、前記装着プレートに固定された、ただ１つの単一のレールであって、前記フィルタフレームの第１の側に沿って延在する、単一のレールと、
前記モータによって回転されるように構成されたスクリュであって、外部ねじ山を含み、前記第１の側に対向する前記フィルタフレームの第２の側に沿って延在する、スクリュと、
（ｉ）前記スクリュの前記外部ねじ山に係合する内部ねじ山と、（ｉｉ）フィルタフレーム接続部と、を有する、接続部材であって、前記スクリュが前記モータによって回転されたときに、前記レールに対して移動するように動作可能である、接続部材と、を有する、移動システムと、
（ｉ）前記スクリュに結合されたシャフトと、（ｉｉ）前記スクリュの回転を感知するように動作可能なセンサと、を有する、位置判定アセンブリと、を備える、システム。
【請求項11】
前記位置判定アセンブリが、前記センサに接続された位置判定モジュールと、
通信リンクと、
前記センサによって感知されるように動作可能な入力部分と、をさらに備え、
前記入力部分が、前記スクリュに軸方向に固定されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記第１のフィルタ保持部分において、前記フィルタフレームによって担持される、フィルタ部材をさらに備え、前記フィルタ部材が、前記開口部に対して正確に位置付けられるように、そこを通って動作可能に延在する、複数のスロットを含む、請求項１０または１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項13】
第１の係合表面および第２の係合表面を有する、ブッシュをさらに備え、前記第１の係合表面が、前記第２の係合表面に対してある角度で延在し、
前記第１の係合表面が、前記フィルタフレームの第１の表面に係合し、前記第２の係合表面が、前記フィルタフレームの第２の表面に係合する、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項14】
プロセッサをさらに備え、前記位置判定モジュールは、前記フィルタフレームがホーム位置にあるときに、インデックスパルスを生成するように動作可能であり、
前記インデックスパルスが、前記プロセッサに、インデックス信号として伝送され、
前記プロセッサは、前記インデックス信号に基づいて、前記少なくとも第１のフィルタ保持部分がホーム位置にあることを判定するように動作可能である、請求項１０～１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項15】
撮像システム内にフィルタを位置付ける方法であって、スクリュを回転させるためにモータシステムを操作することと、
前記スクリュの外部ねじ山を接続部材の内部ねじ山内に係合させることによって、前記フレーム部材に固定されている前記接続部材を係合して移動させることと、
前記スクリュの回転に基づいて、前記フレーム部材の位置を感知して、（ｉ）フレーム部材のインデックス位置または（ｉｉ）前記スクリュの位置のうちの少なくとも１つを伝送することと、
前記フレームの前記感知位置に関する信号を位置感知システムからプロセッサに送信することであって、
前記位置感知システムが前記モータシステムとは別個である、送信することと、を含む、方法。
【請求項16】
撮像ビームをフィルタリングするために制御システムを操作してフィルタを選択することと、選択されたフィルタ位置を伝送することと、をさらに含み、
前記モータシステムを操作して前記スクリュを回転させることが、前記スクリュを回転させて前記フレーム部材を選択された位置に移動させることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記制御システムで前記信号を受信することと、前記フレーム部材の前記リアルタイム位置を判定することと、
前記フレーム部材の前記リアルタイム位置が、前記選択されたフィルタ位置の閾値内で一致するときに、停止信号を送信することと、をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記インデックス位置が伝送されるまで、前記スクリュを回転させるために前記モータシステムを操作することによって前記フレーム部材を移動させることと、をさらに含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記フレーム部材を移動可能に固定して、ただ１つの単一レール部材を固定することをさらに含む、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記位置感知システムを前記スクリュに接続することをさらに含む、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、対象を撮像することに関し、特に、調整可能なコリメータを用いて画像データを取得するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
本項は、必ずしも先行技術ではない、本開示に関連する背景情報を提供する。
【0003】
ヒト患者などの対象は、対象の解剖学的構造を矯正または増強するための外科処置を受けることを選択することができ、または外科処置を受けることを必要とし得る。解剖学的構造の増強は、骨の移動もしくは増強、インプラント（すなわち、植え込み可能なデバイス）の挿入、または他の適切な処置などの様々な処置を含むことができる。外科医は、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）システム、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム、蛍光透視法（例えば、Ｃアーム画像診断システム）、または他の適切な画像診断システムなどの画像診断システムを使用して取得することができる対象の画像を用いて、対象に対して処置を実行することができる。
【0004】
対象の画像は、処置を計画し、処置を実施することを含む処置を実施する外科医を支援することができる。外科医は、対象の二次元画像または三次元画像表現を選択し得る。この画像は、外科医が外科的処置を実施するときに、覆われた組織（皮膚組織および筋肉組織を含む）を除去することなく、対象の解剖学的構造を視認することを可能にすることによって、侵襲の少ない技術を用いて処置を実施する外科医を支援することができる。
【発明の概要】
【0005】
本項は、本開示の概要を提供するもので、その全範囲またはその特徴のすべての包括的な開示ではない。
【0006】
対象の１つ以上の画像投影を取得するように動作可能である撮像システムが開示されている。様々な実施形態では、画像投影は、対象の画像を再構築するために取得され、使用され得る。様々な実施形態では、代替としておよび／またはそれに加えて、投影は、直接視認され得る。撮像システムは、Ｘ線撮像システムなどの任意の選択された撮像システムを含み得る。したがって、様々な実施形態では、撮像システムは、対象に、かつ対象を通じて伝送され、検出器によって検出される選択されたエネルギーを生成し得る。したがって、放出されたエネルギーは、対象に衝突または到達する前に、１つ以上のフィルタを介して伝送され得る。
【0007】
画像データを取得するとき、撮像システムからのエネルギーまたはエネルギービームは、対象を通過する前にフィルタまたは材料に遭遇し得る。フィルタの材料は、帯域幅、帯域、用量、またはエネルギービームの他の特徴などのエネルギーの特性を変更し得る。したがって、投影は、撮像システムのソースから対象に到達するエネルギーを変更することによって対象から取得され得る。
【0008】
複数のフィルタは、コリメータ内に位置付けられ、異なるエネルギー特性を有する対象の複数の投影を取得するために、対象およびソースに対して移動され得る。例えば、第１の投影が、フィルタを用いずに対象から取得され得、第２の投影が、第１のフィルタを用いて対象から取得され得る。２つの投影は、ソースと検出器の同じ位置で、ソースと検出器の異なる位置で、または他の特性で取得され得る。したがって、対象に対して撮像システムによって放射されるエネルギーを変更することによって、対象の複数の投影を取得することができる。
【0009】
フィルタは、対象に対して画像取得シリーズ中に移動され得る。画像取得は、対象の選択された画像を生成するために、対象を通して１つ以上の投影または画像データ投影を取得することに基づき得る。撮像システムは、１つ以上の投影の取得中に１つ以上のフィルタを選択することで、対象を通過する異なるエネルギー特性を有する対象の複数の投影を取得し得る。したがって、フィルタに加えて、撮像システムはまた、選択されたフィルタによって異なった形でもフィルタリングされ得る複数の異なるエネルギー特性も生成し得ることが理解される。
【0010】
撮像システムは、検出器およびコリメータなどの複数のコンポーネントを含む。コリメータは、対象および検出器に到達する前にソースエネルギーをコリメートするために、ソースを組み込むか、またはソースを含むか、ははソースに対して位置付けられ得る。したがって、コリメータは、ソースおよび対象に対してフィルタを選択的に移動させて、選択されたビームを対象に向かって生成する構成要素およびシステムを含み得る。したがって、コリメータはまた、エネルギービームの特性を形状化および／または選択するためにフィルタおよび／またはリーフを移動させる制御機構を含み得る。
【0011】
応用性のさらなる領域は、本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。本概要の説明および特定の実施例は、単に例示する目的を意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【0012】
本明細書に記載される図面は、選択された実施形態のみを例示するためのものであり、すべての可能な実装形態ではなく、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】手術シアター内の撮像システムの環境図である。
【図2】デュアルエネルギーソースシステムを備えた撮像システムの詳細な概略図である。
【図3】コリメータアセンブリの上面斜視図である。
【図5】様々な実施形態による、フィルタ選択アセンブリの詳細図である。
【図6A】ブッシュアタッチメントの詳細な斜視図である。
【図6B】様々な実施形態による、ブッシュアタッチメントの側面図である。
【図7】位置感知アセンブリの分解図である。
【図8】フィルタの位置を判定するプロセスのフローチャートである。
【図9】スロット付きフィルタの詳細図である。
【0014】
図面の複数の図を通じて、対応する参照番号は、対応する部品を示している。
【発明を実施するための形態】
【0015】
ここで、添付の図面を参照して例示的な実施形態をより完全に説明していく。
【0016】
図１を参照すると、手術シアターまたは手術室１０では、外科医１２などのユーザは、患者１４などの対象に対して処置を実施し得る。処置を実行する際に、ユーザ１２は、撮像システム１６を使用して患者１４の画像データを取得し、選択されたシステムが処置を実行することを支援する画像を生成または作成することを可能にすることができる。画像データは、対象１４の１つ以上の投影を生成するための電力によって生成され得る。しかしながら、様々なタイプの画像データが収集され得、様々なタイプの画像データが画像１８を生成または再構築するために使用され得ることが理解される。
【0017】
画像１８は、画像データを使用して生成され得、表示デバイス２０上に画像１８として表示され得るモデル（三次元（３Ｄ）画像など）を含み得る。表示デバイス２０は、キーボードなどの入力デバイス２４と、処理システム２２に組み込まれた１つ以上のプロセッサまたはマイクロプロセッサを含み得るプロセッサ２６と、を含む、プロセッサシステム２２の一部であり得、および／またはプロセッサシステム２２に接続され得る。処理システム２２は、非一時的および／または一時的メモリ２７の選択されたタイプをさらに含み得る。データ通信のために、プロセッサ２６と表示デバイス２０との間に接続２８が設けられ得、表示デバイス２０を駆動して画像１８を表示または図示することを可能にする。
【0018】
撮像システム１６は、Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＣＯ，ＵＳＡに事業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって販売されているＯ－Ａｒｍ（登録商標）撮像システムのものなど、様々な部分を有してもよい。撮像システム１６はまた、参照として本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２０１２／０２５０８２２号、同第２０１２／００９９７７２号、および同第２０１０／０２９０６９０号に開示されているものなど、様々な部分も含み得、および／または代替的に含み得る。
【0019】
撮像システム１６は、撮像システムが移動可能であることを可能にするために、移動式カート３０を含んでもよい。撮像システム１６は、コントローラおよび／または制御システム３２をさらに含み得る。様々な実施形態では、制御システム３２は、カート３０または他の適切な場所に組み込まれ得る。さらに、制御システム３２は、プロセッサ３３ａおよびメモリ３３ｂ（例えば、非一時的メモリ）を含み得る。メモリ３３ｂは、撮像システム１６の様々な部分を含む、撮像システムを制御するためにプロセッサ３３ａによって実行される様々な命令を含み得る。
【0020】
撮像システム１６の撮像ガントリ３４は、その中にソースユニットまたはシステム３６を位置付けることができ、検出器３８は、移動式カート３０に接続され得る。ガントリ３４は、Ｏ字型またはトロイド状であることができ、ガントリ３４は、実質的に環状であり、ソースユニット３６および検出器３８が移動することができるボリュームを形成する壁を含む。移動式カート３０は、本明細書でさらに考察されるように、ある手術シアターから別の手術シアターに移動され得、ガントリ３４は、カート３０に対して移動することができる。これにより、撮像システム１６は、移動式であることができ、対象１４に対して移動可能であることができ、したがって、設備投資もしくは固定式撮像システム専用のスペースを必要とすることなく、複数の場所で複数の処置で使用されることを可能にしている。プロセッサは、汎用プロセッサまたは専用アプリケーションプロセッサおよびメモリシステム（例えば、回転ディスクまたは固体不揮発性メモリなどの非一時的メモリ）を含み得る。例えば、メモリシステムは、本明細書で考察されるように、機能を実行し、結果を判定するためにプロセッサによって実行される命令を含み得る。
【0021】
ソースユニット３６は、エミッタとも称されるＸ線ソースであり得、これは患者１４に向けて、および／または患者１４を通って検出器３８によって検出されるＸ線を放射することができる。当業者によって理解されるように、ソース３６によって放射されるＸ線は、円錐内で放射され、検出器３８によって検出され得る。ソース３６／検出器ユニット３８は、一般にガントリ３４内で直径方向に対向している。検出器３８は、ソース３６が（固定式内部ガントリまたは移動システムなどとともに）検出器３８に対して概ね１８０°対向したままで、ガントリ３４内の患者１４の周りで３６０°の動きで移動することができる。
【0022】
ガントリ３４は、対象１４に対して等角的に移動することができ、ガントリ３４は、図１に示される概して矢印４０の方向で患者サポートまたはテーブル１５上に配置され得る。患者１４に対するソース３６／検出器３８の位置決めを可能にするために、ガントリ３４はまた、矢印４２によって図示されるように患者１４に対して傾斜することができ、患者１４およびカート３０の長手方向軸１４Ｌに対して線４４に沿って長手方向に移動し、カート３０に対して、かつ患者１４に横方向で概して線４６に沿って上下移動することができる。撮像デバイス１６は、患者１４に対してソース３６／検出器３８を移動させ、患者１４の正確な画像データを生成するように正確に制御され得る。撮像デバイス１６は、撮像システム１６からプロセッサ２６への有線接続または無線接続または物理媒体転送を含むことができる接続５０を介してプロセッサ２６と接続され得る。したがって、撮像システム１６で収集された画像データは、ナビゲーション、表示、再構築などのために処理システム２２に転送され得る。
【0023】
ソース３６は、本明細書で考察されるように、対象１４を撮像するためのＸ線の１つ以上のソースを含み得る。様々な実施形態では、ソース３６は、異なるエネルギー特性でＸ線を生成および／または放射するために２つ以上の電源によって電力供給され得る単一のソースを含み得る。さらに、２つ以上のＸ線ソースは、選択された時間に異なるエネルギー特性を有するＸ線を放射するように電力供給され得るソース３６であってもよい。
【0024】
様々な実施形態によれば、撮像システム１６は、ナビゲートされていない処置、またはナビゲートされた処置で使用され得る。ナビゲートされた処置では、光学的ローカライザ６０および電磁的ローカライザ６２のいずれかまたは両方を含むローカライザおよび／またはデジタイザが、患者１４に対してナビゲーションドメイン内でフィールドを生成し、および／または信号を受信および／または送信するために使用され得る。患者１４に対してナビゲートされたスペースまたはドメイン、または患者１４に対するナビゲーションスペースまたはドメインは、画像１８に位置合わせされ得る。相関とは、当技術分野で理解されるように、ナビゲーションドメイン内で画定されるナビゲーションスペースと、画像１８によって画定される画像スペースとの位置合わせを可能にすることである。患者トラッカまたは動的基準フレーム６４は、患者１４に接続され得、動的位置合わせおよび画像１８への患者１４の位置合わせのメンテナンスを可能にする。
【0025】
次いで、患者トラッキングデバイスまたは動的位置合わせデバイス６４および機器６６は、次いで、ナビゲートされた処置を可能にするために、患者１４に対してトラッキングされ得る。機器６６は、光学トラッキングデバイス６８および／または電磁トラッキングデバイス７０などのトラッキングデバイスを含み得、光学ローカライザ６０または電磁ローカライザ６２のいずれかまたは両方で機器６６のトラッキングを可能にする。機器６６は、電磁ローカライザ６２を有する通信線７６および／または光学ローカライザ６０を有する通信線７８などのナビゲーション／プローブインタフェースデバイス７４を備える通信線７２を含むことができる。通信線７４、７８をそれぞれ使用して、インターフェース７４は、次いで、通信線８０を有するプロセッサ２６と通信することができる。通信線２８、５０、７６、７８、または８０のいずれも、有線、無線、物理メディアの伝送もしくは移動、または他の適切な通信であり得ることが理解されるであろう。それにもかかわらず、適切な通信システムが、それぞれのローカライザに提供されて、患者１４に対する機器６６のトラッキングを可能にし、処置を実行するための画像１８に対する機器６６のトラッキング済み位置の表示を可能にすることができる。
【0026】
当業者は、機器６６が、心室または血管用のステント、脊椎インプラント、神経学的ステントまたは刺激装置、焼灼デバイスなどの任意の適切な器具であり得ることを理解するであろう。機器６６は、介入機器であり得るか、または植え込み可能なデバイスを含むか、または植え込み可能なデバイスであり得る。機器６６をトラッキングすることは、患者１４内の機器６６を直接視認することなく、位置合わせされた画像１８を使用して、患者１４に対する機器６６の位置（ｘ、ｙ、ｚ位置および配向を含む）を視認することを可能にする。
【0027】
さらに、ガントリ３４は、それぞれの光学ローカライザ６０または電磁ローカライザ６２でトラッキングされる光学トラッキングデバイス８２および／または電磁トラッキングデバイス８４を含むことができる。したがって、撮像デバイス１６は、画像１８に対する患者１４の初期位置合わせ、自動位置合わせ、または継続的な位置合わせを可能にするために、機器６６と同様に、患者１４に対してトラッキングされ得る。位置合わせおよびナビゲートされた処置は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，２３８，６３１号に開示されている。機器６６の位置合わせおよびトラッキングに際して、アイコン９０は、画像１８上に重畳されたものを含む、画像１８に対して表示され得る。
【0028】
図２を参照すると、様々な実施形態によれば、ソースユニット３６は、本明細書で考察されるように、様々な構成要素または特徴部を含み得る。例えば、ソースユニット３６は、第１の電源Ａ１０４と第２の電源Ｂ１０６をＸ線管１００に相互接続することができるスイッチ１０２に接続され得る単一のＸ線管１００などのＸ線ソースを含み得る。Ｘ線は、矢印、ビーム矢印、ビームまたはベクトル１１０によって示されるように、Ｘ線管１００から、概して検出器３８に向かって円錐状１０８で、概してソース１００からの方向に放出され得る。
【0029】
スイッチ１０２は、電源Ａ１０４と電源Ｂ１０６との間で切り替えて、Ｘ線管１００に異なる電圧値および／または電流値で電力を供給し、概してベクトル１１０の方向で検出器３８に向けた異なるエネルギー特性でＸ線を放出することができる。ベクトル１１０は、Ｘ線の円錐状１０８内の中心ベクトルまたは光線であり得る。Ｘ線ビームは、円錐状１０８または他の適切な幾何学形状として放出され得る。ベクトル１１０は、本明細書でさらに考察されるように、フィルタ部材などのビームとのさらなる相互作用に関連する選択された線または軸を含み得る。
【0030】
しかしながら、スイッチ１０２はまた、２つの異なる電源Ａ１０４およびＢ１０６に接続するスイッチ１０２ではなく、異なる電圧値および／または電流値で電力特性を提供することができる単一の可変電源に接続され得ることが理解されるであろう。また、スイッチ１０２は、異なる電圧値と電流値との間で単一の電源を切り替えるように動作するスイッチであることができる。さらに、ソースユニット３６は、Ｘ線ソースなどの２つ以上のソースを含み得、これらは、それぞれが１つ以上のエネルギー特性で、および／または異なるエネルギー特性でＸ線を放出するように構成され、または動作可能である。スイッチまたは選択されたシステムは、２つ以上のＸ線管に電力を供給して、選択した時間にＸ線を生成するように動作することができる。
【0031】
画像投影または概して画像とも呼ばれる投影を取得するために、患者１４は、Ｘ線円錐状１０８内に配置され得る。次いで、患者１４の画像データは、検出器３８に向けたベクトル１１０の方向でのＸ線の放射に基づいて、検出器３８において取得される。Ｘ線投影の生成は、本明細書で考察されるように、画像の生成のための対象の画像データを収集または取得するために使用され得る。
【0032】
２つの電源であるＡおよびＢ１０４、１０６は、ソースユニット３６内に設けられ得る。代替的または追加的に、このため電源１０４、１０６は、ソースユニット３６から分離され得、第１のケーブルまたはワイヤ１１２、および第２のケーブルまたはワイヤ１１４などの適切な電気接続を介してスイッチ１０２と単純に接続され得る。スイッチ１０２は、本明細書でさらに考察されるように、電源Ａ１０４と電源Ｂ１０６との間を適切な速度で切り替えることができ、様々な撮像処置用に、患者１４を通る２つの異なるエネルギーでのＸ線の放射を可能にする。異なるエネルギーが、患者１４の材料分離および／または材料の強化した再構築または画像化に使用され得る。
【0033】
スイッチ１０２のスイッチング速度は、約１ミリ秒（ｍｓ）～約１秒を含むことができ、約１０ｍｓ～５００ｍｓをさらに含み、約５０ｍｓをさらに含む。様々な実施形態によれば、電力は、約３０Ｈｚの速度で切り替えられ得る。したがって、Ｘ線は、約３３ｍｓにわたって、各電源Ａおよび電源Ｂによるエネルギー特性で放出され得る。
【0034】
さらに、電源Ａ１０４および電源Ｂ１０６は、選択されたコントラスト向上要件に基づいて、異なる電圧値および異なる電流値を含む異なる電力特性を含むように提供され得る。異なる電力特性は、Ｘ線が異なるエネルギー特性を含むことを可能にする。２つ以上の異なるＸ線放射の異なるエネルギー特性は、相互作用し、同じ材料によって異なる方法で減衰（例えば、吸収、遮断、偏向など）される。例えば、本明細書でさらに考察されるように、患者１４の軟組織（例えば、筋肉または血管系）と硬組織（例えば、骨）との間のコントラスト向上（例えば、向上した視認および識別）を可能にするために異なるエネルギー特性が選択され得、このコントラスト向上は、いずれの造影剤も存在しない状態で実施され得る。また、異なるエネルギー特性は、患者１４内の画像コントローラ３２（または他の適切な制御システム）によって制御され得る注入ポンプまたはプロビジョニングポンプ１２０を介して患者１４に注入または提供された造影剤と、患者１４に注入される造影剤がない領域との間のコントラストの増加を支援することができる。
【0035】
本明細書でさらに考察されるように、選択されたエネルギー特性でのＸ線の各放射は、Ｘ線エネルギースペクトル範囲を含み得る。しかしながら、任意の所与の電力供給レベルに対するＸ線エネルギースペクトル範囲は、概して広範囲であり得る。広範囲とは、例えば、特定のエネルギーレベルおよび／または単一のエネルギーレベルにおいてのみではなく、Ｘ線が放出されるエネルギーの範囲を含み得る。したがって、２つの異なる電力特性が使用される場合であっても、放出されたＸ線は、２つの電源ＡとＢで生成されたＸ線の２つの放出の間で重複し得る。フィルタアセンブリ１５０は、本明細書で考察されるようなフィルタ材料のフィルタ部材を含み得、これは、Ｘ線の放出の１つ以上のスペクトルの一部を減衰させるために使用され得る。Ｘ線放射のスペクトルの減衰部分では、２つの発光間の差異はより大きくなり得、スペクトル重複は最小限に抑えられ得る。例えば、フィルタ部材は、Ｘ線管がより高い電力の電源ＡもしくはＢによって電力供給されるときから、より低いエネルギーのＸ線を減衰し得る。本明細書で考察されるように、ソースユニット３６は、コリメータと称され得、および／またはフィルタアセンブリは、コリメータアセンブリに組み込まれ得る。
【0036】
一例として、電源Ａ１０４は、約７５ｋＶの電圧値を有することができ、また、約５０ｍＡの電流値を有することができ、これは、１５０ｋＶおよび２０ｍＡの電圧を有することができる電源Ｂとは異なり得る。選択された電圧値および電流値は、次いで、スイッチ１０２で切り替えられて、Ｘ線管１００に電力を供給して、患者１４において、および／または患者１４を通って検出器３８において、ベクトル１１０の方向に一般的に選択されたエネルギー特性を有するＸ線を放射することができる。電源Ａの電圧範囲は、約４０ｋＶ～約８０ｋＶであり得、電流値は、約１０ｍＡ～約５００ｍＡであり得ることが理解されよう。概して、第１の電源Ａ１０４と第２の電源Ｂ１０６との間の電力特性の差は、約４０ｋＶ～約６０ｋＶおよび約２０ｍＡ～約１５０ｍＡであり得る。換言すれば、例えば、電源Ｂは、電源Ａよりも約４０ｋＶ～約６０ｋＶ大きい電圧値、および電源Ａよりも約２０ｍＡ～約１５０ｍＡ大きい電流値でＸ線管１００に電力供給することができる。エネルギーおよびｍＡの差に加えて、露光のパルス幅も１ｍｓ～５０ｍｓで変化し得る。
【0037】
デュアル電源は、デュアルエネルギーＸ線がＸ線管１００によって放出されることを可能にする。上で考察されるように、２つのＸ線、またはデュアルエネルギーＸ線は、患者１４の取得された画像データに基づいて、対象１４のモデルの向上した、および／または動的なコントラスト再構成を可能にし得る。しかしながら、３つ以上の電源が設けられ得るか、またはそれらが動作中に変更され得、３つ以上のエネルギー特性でＸ線を提供することが理解される。加えて、本明細書における、２つのエネルギー、またはデュアルエネルギーの考察は、具体的に記述されない限り、単なる例示的なものであり、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【0038】
しかしながら、撮像システムは、単一の電力で投影を生成するためにも使用されてもよいことを理解されたい。したがって、シングルまたはデュアル電力撮像システムは、画像データ投影を生成するために使用され得る。投影が、いかに収集されるかにかかわらず、投影が画像を生成するために使用され得る。
【0039】
画像１８は、画像データからの再構成によって生成され得る。様々な実施形態では、画像１８を再構築するために反復的または代数的処理が使用され得る。画像１８は、取得された画像データに基づいた患者１４の少なくとも一部分のモデルを含み得る。モデルは、画像データに基づいた患者１４の撮像部分の三次元（３Ｄ）レンダリングを含み得ることが理解される。レンダリングは、本明細書で考察されるものなど、選択された技法に基づいて形成または生成され得る。
【0040】
電源は、Ｘ線管１００に電力を供給して、患者１４の、患者１４の選択された部分の、または関心対象の任意の領域、部位、もしくはボリュームの二次元（２Ｄ）Ｘ線投影を生成することができる。２ＤのＸ線投影は、本明細書で考察されるように、患者１４の、患者１４の選択された部分の、または関心対象の任意の領域、部位、もしくはボリュームの三次元（３Ｄ）ボリュームモデルを生成および／または表示するように再構築され得る。本明細書で考察されるように、２ＤのＸ線投影は、撮像システム１６で取得された画像データであり得、３Ｄボリュームモデルは、生成された画像データであるか、または画像データをモデル化することができる。
【0041】
当業者には一般に理解されるように、３Ｄボリューム画像を再構築または形成するために、適切な代数的技法としては、期待最大化法（ＥＭ）、順序付けられたサブセットＥＭ法（ＯＳ－ＥＭ）、同時代数的再構築技法（ＳＡＲＴ）、および総変動最小化法（ＴＶＭ）が挙げられる。２Ｄ投影に基づいて３Ｄボリューム再構築を実行するアプリケーションは、効率的で完全なボリューム再構築を可能にする。一般に、代数的技法は、画像１８として表示するために、患者１４の再構築を実行するための反復プロセスを含み得る。例えば、「理論的」患者のアトラスまたはスタイル化されたモデルに基づいて、またはそれらから生成されたものなど、純性または理論的な画像データ投影は、理論的な投影画像が、取得された患者１４の２Ｄ投影画像データと一致するまで反復的に変更され得る。次いで、スタイル化されたモデルは、選択された患者１４の取得された２Ｄ投影画像データの３Ｄボリューム再構築モデルとして適切に変更され得、ナビゲーション、診断、または計画などの外科的介入で使用され得る。理論モデルは、理論モデルを構築するために理論画像データに関連付けられ得る。このようにして、モデルまたは画像データ１８は、撮像装置１６によって患者１４から取得された画像データに基づいて構築され得る。
【0042】
投影画像データは、２Ｄ投影であってもよく、最適な移動において、患者１４の周りを移動するソース３６／検出器３８の位置決めにより、患者１４の周りのソース３６／検出器３８の実質的に全体的な、または部分的な、環状の、または３６０°配向移動によって取得され得る。最適な移動は、上で考察されるように、単独で、またはガントリ３４の移動を伴う、円の中のソース３６／検出器３８の所定の移動であり得る。最適な移動は、画像１８の選択品質を再構築するのに十分な画像データの取得を可能にするものであり得る。この最適な移動は、より多い、または実質的により多いＸ線露光を伴わずに選択された量の画像データを取得するために、ソース３６／検出器３８を経路に沿って移動させることによって、患者１４および／またはユーザ１２のＸ線への露光を最小限に抑えること、またはそれを試みることを可能にし得る。
【0043】
また、ガントリ３４の移動により、検出器は純粋な円の中で動く必要はなく、むしろ螺旋状、または患者１４の周りまたは患者１４に対して他の回転運動で動くことができる。また経路はガントリ３４および検出器３８をともに含む撮像システム１６の移動に基づいて、実質的に非対称および／または非線形であり得る。言い換えれば、検出器３８およびガントリ３４は、最適な経路を進む際に停止することができ、それらが来たばかりの方向（例えば、振動）に戻ることができる、などのことから、経路が連続的である必要はない。したがって検出器３８はガントリ３４が傾斜または他の方法で移動することができ、検出器３８は停止し、すでに通過した方向に戻るように移動することができることから患者１４の周りを完全に３６０°移動する必要はない。
【0044】
検出器３８において画像データを取得する際に、様々な実施形態でのデュアルエネルギーＸ線を含む放射エネルギーは一般に、患者１４内の組織または造影剤の特性、およびＸ線管１００によって放射される２つのＸ線のエネルギーに基づいて、患者１４の組織および／または造影剤と異なる方法で相互作用する。例えば、患者１４の軟組織は、電源Ａ１０４によって生成されたエネルギーを有するＸ線を、電源Ｂ１０６によって生成されたエネルギーを有するＸ線とは異なる方法で吸収または散乱することができる。同様に、ヨウ素などの造影剤は、電源Ａ１０４によって生成されたＸ線を、電源Ｂ１０６によって生成されたものとは異なる方法で吸収または散乱することができる。電源Ａ１０４と電源Ｂ１０６との間の切り替えは、患者１４内の、患者１４の異なるタイプの材料特性（例えば、硬質または軟質の解剖学的構造、または２つのタイプの軟質の解剖学的構造（例えば、血管および周囲の組織）間）、造影剤、インプラント（例えば、金属インプラント）および周囲の自然の解剖学的構造（例えば、骨）、等の判定を可能にする。２つの電源１０４、１０６を切り替えること、およびＸ線を生成するために電源Ｂ１０６が使用される時間と対照的にＸ線を生成するために電源Ａ１０４が使用される時間を知ることによって、検出器３８で検出された情報は、撮像される異なるタイプの解剖学的構造または造影剤を識別または分離するために使用され得る。
【0045】
第１の電源Ａ１０４が使用されている時間、および第２の電源Ｂ１０６が使用されている時間を判定するためにタイマが使用され得る。このことが、患者１４の異なるモデルを生成するために、画像がインデックス付けされ、分離されることを可能にする。また、本明細書で考察されるように、別個のシステムであり得るか、または撮像システム１６もしくはプロセッサシステム２６とともに含まれ得るタイマは、患者１４に注入された造影剤で生成された画像データをインデックス化するために使用され得る。
【0046】
少なくとも、Ｘ線管１００が撮像システム１６などの可動撮像システム内にあるため、それは患者１４に対して移動することができる。したがって、Ｘ線管１００のエネルギーが電源Ａ１０４と電源Ｂ１０６との間で切り替えられている間に、Ｘ線管１００は、患者１４に対して移動し得る。したがって、電源Ａ１０４で取得された画像は、電源Ｂ１０６の患者１４に対する同じポーズまたは位置になり得ない。しかしながら、モデルが患者１４内の単一の位置から形成されるように所望または選択される場合、モデルを生成するために様々な補間技法が使用され得る。補間は、第１回目に取得された画像データと、第２回目に取得された画像データとの間であり得る。第１回目および第２回目の画像データは、２つの異なるエネルギーで生成され得る。したがって、モデルは、取得された画像データ間の補間を使用する両方のエネルギーからの画像データを含んで形成され得る。さらに、補間は、電源Ａ１０４での投影と電源Ｂ１０６での投影との間のＸ線管１００の移動量（例えば、線形、回転など）を考慮するためのものであり得る。
【0047】
２つの電源１０４、１０６によるＸ線管１００によって放射されるＸ線のデュアルエネルギーは、患者１４の血管系と筋肉系との間の実質的に効率的で向上したコントラスト識別判定を可能にすることができる。さらに、電源Ａ１０４と電源Ｂ１０６との間のスイッチ１０２による切り替えは、ソース３６の効率的な構築を可能にし、そこでは、単一のＸ線管１００が、２つの異なるエネルギーでＸ線を生成することを可能にし、患者１４の脈管系をモデリングすることが、その中に造影剤を含むような、向上した、または動的な患者１４のコントラストモデリングを可能にできる。
【0048】
デュエルエネルギー撮像システムは、米国特許出願公開第２０１２／００９９７６８号および同第２０１２／００９７１７８号に開示されたものを含み得、それら両方が参照として本明細書に組み込まれている。
【0049】
上で考察されるように、デュアルエネルギーＸ線を含む異なるエネルギーのＸ線の生成に加えて、フィルタアセンブリ２００は、Ｘ線が検出器３８に到達する前に、２つの異なるエネルギーのＸ線のＸ線スペクトルの間の選択された差分を確実にするか、または形成することを支援するために使用され得る。フィルタアセンブリ２００はまた、スイッチ１０２でのＸ線エネルギーの切り替え、ポンプ１２０での造影剤の注入、または他の適切なタイミングと併せてタイミング付けされ得る。したがって、フィルタアセンブリ２００は、患者１４を画像化してＸ線のデュアルエネルギー間の差分を得るために動作され得る。
【0050】
図３を参照すると、ユニット３６の選択された部分は、コリメータアセンブリ２１０を含み得るか、またはそれに対して配置され得る。コリメータアセンブリ２１０は、フィルタアセンブリ２００を含むことができる。選択されたフィルタアセンブリは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２０１８／０３１０９００号に開示されているものなどが使用され得ることが理解される。本明細書で考察されるように、フィルタアセンブリ２００は、様々な構成要素を含む。
【0051】
コリメータ２１０は、本明細書でさらに考察されるように、ベースまたは装着プレート２１４と移動可能に接続または相互接続され得るフィルタアセンブリ２００などの様々な構成要素を含み得る。装着プレート２１４は、ソースに面する側２１８と、患者または対象に面する側２２２と、を有し得る。装着プレート２１４は、装着プレート３１４を通って延在する開口部２２６をさらに画定することができる。
【0052】
患者に面する側２２２では、開口部カバー２３０および開口部特徴部または部分２３４などの様々なリングまたはカバーが装着され得る。開口部リングまたは部分２３４は、鉛または他のＸ線不透過性材料などの選択された材料で形成され得る。したがって、対象１４を撮像するために、実質的にすべてのＸ線ビーム１０８が、開口部２２６を延在するか、または通過することができ、外来部分がリング２３４によってブロックされることになる。
【0053】
さらに、装着場所２１４に装着されたものは、軸選択アセンブリ２４０であり得る。軸選択アセンブリ２４０は、開口部２２６を通ってビーム１０８の一部を移動するか、または誘導するためにソース１００に対して移動することができる様々な部分またはリーフを含み得る。軸選択アセンブリ２４０は、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｉｎｃ．によって販売される、および／または、参照により本明細書に組み込まれている米国出願第２０１８／０３１０９００号に開示されたＯ－ａｒｍ（登録商標）撮像システムに含まれている任意の適切な種類の軸選択アセンブリであってもよい。軸選択アセンブリ２４０は、Ｘ線が通過することができる開口部２２６の選択された部分または領域を含む、開口部２２６の完全な領域より小さい領域を選択することができる。Ｘ線は、本明細書でさらに考察されるように、フィルタアセンブリ２００によってフィルタリングされ得る。しかしながら、軸または開口部の追加および／またはサイズの特定の選択は、任意の適切な開口部選択アセンブリに従って実行され得る。したがって、適切な軸選択アセンブリは、当業者によって理解されることから、軸選択アセンブリ２４０は、ここでは詳細に説明されない。
【0054】
フィルタアセンブリ２００は、図５に詳細に図示されており、図３および図４を引き続き参照して、本明細書でより詳細に考察される。フィルタアセンブリ２００は、様々な構成要素を含み得、これらは固定的に装着されてもよく、および／または装着プレート２１４に移動可能に結合されてもよい。例えば、装着場所２１４は、装着プレート２１４から離間した軸選択アセンブリ２４０の位置決めを可能にするスタンドオフまたはスペーサ２４６を含んでもよい。したがって、フィルタアセンブリ２００は、ソースに面する側２１８などの装着プレート２１４と軸選択アセンブリ２４０との間に画定される空間またはボリューム内に位置決めされ得る。したがって、様々な実施形態では、フィルタアセンブリ２００は、ボリューム内に存在することができるか、スペーサ２４６の高さ２５０と実質的に同等か、または同等であり得る高さを有するものである。しかしながら、フィルタアセンブリ２００の様々な部分は、装着プレート２１４から外に延在することができ、したがって、スペーサ２４６の高さ２５０よりも大きい寸法を有し得ることが理解される。
【0055】
装着プレート２１４は、上で考察されるように、様々な構成要素の装着プレートまたはベースとして機能し得る。特に、装着プレート２１４は、フィルタアセンブリ２００の装着および移動を可能にすることができる。フィルタアセンブリ２００は、ラダーフレームまたはラダー部材２６０などの様々な構成要素を含むことができる。ラダー部材２６０は、外側フレームまたは境界部分２６４、および２つの細長いまたはサイド部材２７６、２７８の間に延在する４つのクロス部材２６６、２６８、２７０、２７４などの１つ以上のクロス部材を含み得る。端部クロス部材２７９を備えたサイド部材２７６、２７８は、境界部分２６４を形成することができる。境界部分２６４と組み合わせられたクロス部材２６６～２７４は、複数の開口またはフィルタエリア２８０ａ～２８０ｅを形成または画定することができる。
【0056】
フィルタエリア２８０ａ～２８０ｅは、本明細書でさらに考察されるように、ソース１００からのビーム１０８をフィルタリングすることを可能にするために、そこに対して形成または位置決めされた、選択されたフィルタ材料および／または開空間を有し得る。様々な実施形態では、フィルタフレーム２６０は、銅製部材２８２、鉛製部材２８４、ならびに開部分２８６、スロット付きフィルタ２９０、および代替的または追加的な部分２９４などの、そこに装着されたか、または固定された複数のフィルタ部材または材料を有し得る。任意の適切な材料が、ラダーフレーム２６０内に位置決めされ、フィルタアセンブリ２００のフィルタ部分を形成することができ、上記の材料は単なる例示であることが理解される。さらに、ラダーフレーム２６０は、本明細書でさらに考察されるように、開口部２２６に対して移動して、ソース１００と開口部２２６との間に、選択された１つ以上のフィルタ部材または部分２８２～２９４を位置付けることができる。したがって、選択されたフィルタ材料またはエリアを位置決めして対象１４に対してビーム１０８をフィルタリングするためにラダーフレーム２６０が使用され得る。
【0057】
装着プレート２１４は、フィルタフレーム２６０の動作を関連付け、および／または選択的に判定または制限することができる、そこに固定された様々な構成要素を有し得る。例えば、フィルタフレーム２６０は、装着場所または突出部３００を有し得る。突起部３００は、本明細書でさらに考察されるように、様々な構成要素をフィルタフレーム２６０に装着するために使用され得る。
【0058】
様々な実施形態では、フレーム２６０および／またはその一部分は、第１のストップ３１０および第２のストップ３１４に接触し得る。様々な実施形態では、突起部３００は、１つ以上のストップまたは制限器３１０、３１４に接触し得る。ストップは、アルミニウムなどの押出加工および機械加工された材料で形成され得る。一般に、ストップは、装着プレート係合部分３１３およびフレーム係合部分３１５を有し得る。フレーム係合部分３１５は、実質的に平坦か平面であり得る。
【0059】
ストップ３１０、３１４は、締結具３１８などの任意の適切な方式で装着プレート２１４に固定され得る。締結具３１８は、ボルト、ねじ、リベットなどの適切な締結具であり得る。追加的に、または代替的に、ストップ３１０、３１４を装着プレート２１４に固定するために、選択されたスナップフィット、接着剤などが使用され得る。しかしながら、ストップ３１０、３１４はまた、フレームプレート２１４と一体的に単一部品または単一部分として形成され得ることが理解される。例えば、プレート２１４の一部分は、ストップ３１０、３１４のいずれかまたは両方など、ストップとして作用するように切断および曲げられてもよい。
【0060】
フィルタフレーム２６０は、装着プレート２１４に対して移動することができ、突起部３００は、フィルタフレーム２６０の選択され、制限された移動で、または移動の終端部でストップ３１０、３１４に係合することができる。ストップ３１０、３１４は、フレーム２６０の移動を制限することができる。さらに、ストップは、ホーム位置などのフレーム２６０の最終位置または選択された位置を示すように動作し得る。フレーム２６０に対するフィルタ部材の位置は既知であり、したがって、フレーム２６０の任意の位置に対するものである。したがって、開口部２２６を含むプレート２１４に対するフレームの位置は、本明細書で考察されるように、ストップを用いて知ることができる。
【0061】
フレーム２６０は、レール３２４に移動可能に接続され得る。レール３２４は、第１のレールマウント３２６および第２のレールマウント３２８を含む、レールマウントなどを用いて、任意の適切な方法で装着プレート２１４に固定され得る。様々な実施形態では、フィルタアセンブリ２００は、単一のレール３２４のみを含み得る。
【0062】
２つのレールマウント３２６、３２８は、例えば、締結具３３０を含む選択された締結具を用いるなど、適切な方法で装着プレート２１４に固定され得る。締結具３３０は、ねじ、ボルト、リベット、または他の適切な締結具であり得る。さらに、上で考察されるように、マウント３２６、３２８を装着プレート２１４に締結するために選択された接着剤またはスナップフィットが使用され得る。
【0063】
マウント３２６、３２８は、レール３２４のそれぞれの端部を受容する対向するボアまたはスルーボアを含み得る。したがって、レール３２４は、選択された位置で装着プレート２１４に固定され得る。図５に例示的に図示されるように、レール３２４は、開口部２２６に対して選択された位置で固定され得る。
【0064】
図５を引き続き参照し、追加的に図６を参照すると、フレーム２６０は、第１のブッシュ３５０および第２のブッシュ３５４などの１つ以上のブッシュに装着され、または接続されている。任意の適切な数のブッシングが提供され得、ここでの２つのみのブッシュの考察は、単に現在の考察を明確化するためであることが理解される。さらに、レール３２４および／または開口部２２６に対するフレーム２６０の回転を最小限に抑えるか、または排除するために、２つのブッシュが設けられ得る。回転を低減または排除することを補助するために、追加のブッシュも設けられ得ることも理解される。さらに、選択されたサイズの単一のブッシュも、レール３２４に対するフレーム２６０の適切な安定性をもたらすために設けられ得る。
【0065】
図６Ａおよび図６Ｂを引き続き参照して、ブッシュ３５０を、より詳細に説明する。ブッシュ３５０は、ブッシュ３５４と実質的に同一であることができ、したがって、第２のブッシュ３５４の反復的な考察は提供されない。それにもかかわらず、ブッシュ３５０は、スルーボア３６４を含み得るか、または画定し得るレール係合部３６０を含むことができる。したがって、ブッシュ３５０は、本明細書でさらに考察されるように、例えば、摺動して、レール３２４に沿って移動することができる。さらに、ブッシュ３５０は、フレーム係合部分または領域３６８を含んでもよい。
【0066】
フレーム係合領域３６８は、第１の係合表面または部分３７２と、第２の表面または係合部分３７６と、を含み得る。２つの係合表面または部分３７２、３７６は、互いに対して角度３８２で形成され得る。例えば、角度３８２は、ブッシュ３５４がフレーム２６０に対して選択された位置でフレーム２６０に位置合わせすることを可能にすることができる。例えば、サイドレールまたは延長部２７６は、ブッシュ３５０に対する実質的に単一の、または唯一の位置もしくは配向として、２つの表面３７２、３７６によってフレーム係合部分３６８に受容され得る。したがって、ブッシング３５０は、実質的に単一の位置でフレーム２６０に対して位置合わせされ得るか、または位置付けられ得る。上述のように、ブッシュ３５０は、フィルタ位置２８０に対して位置付けられるなど、フレーム２６０に対して任意の適切な位置に位置付けられ得ることが理解される。
【0067】
ブッシュ３５０がフレーム２６０に対して位置合わせされると、ブッシュ３５０は、フレーム２６０に固定され得るか、または装着され得る。例えば、締結具３８８は、フレーム２６０に係合し得る。締結具３８８は、ブッシュ３５０のボア３９２を貫通し、ビーム２７６に沿って、またはその上で、など、フレーム２６０を係合するねじ、ボルト、リベットなどを含み得る。したがって、フレーム２６０は、レール３２４に対して、摺動式などで移動可能であるブッシュ３５０に装着され得る。
【0068】
フレーム２６０をブッシュ３５０に装着することによって、フレーム２６０は、レール３２４に沿って移動することができる。レール３２４に対する、および／またはレール３２４に沿ったフレーム部材２６０の移動は、選択されたフィルタ部材または部分が、対象１４とソース１００との間の開口部の上など、開口部２２６に対して位置付けられることを可能にする。本明細書でさらに考察されるように、レール３２４に沿ったようなフレーム部材２６０の移動は、開口部２２６上に個別のフィルタおよび／または選択されたフィルタの選択された部分を位置付けることを可能にする。
【0069】
上で考察されるように、フレーム２６０は、レール３２４に対して装着プレート２１４に対して移動し得る。レール３２４は、押出加工されたアルミニウム、ステンレス鋼、チタン、または任意の適切な材料などの任意の適切な材料で形成され得る。一般に、レール３２４は、硬化され、フレーム部材２６０の移動を含む使用中に屈曲しない材料から形成される。したがって、フレーム部材２６０は、ブッシュ３５０、３５４が選択された動作システム４００と協働することによってレール３２４に沿ってスライドされているように、開口部２２６に対して移動され得る。
【0070】
継続して図５を参照すると、動作システム４００は、様々な構成要素またはアセンブリを含み得る。構成要素は、モータ装着ブラケットまたは部材４０４を用いてなど、適切な方法で装着プレート２１４に装着され得る。モータ装着ブラケット４０４は、モータ装着部分４０６およびプレート装着部分または接続部分４０８を含み得る。装着ブラケット４０４は、締結具４１０などの１つ以上の締結具で固定具プレート２１４に固定されてもよい。締結具４１０は、ねじ、ボルト、リベット、または他の適切な締結具などの任意の適切な締結具であり得る。さらに、ブラケット４０４は、１つ以上の接着剤でプレート２１４に固定され得る。また、上で考察されるように、ブラケット４０４は、プレート２１４の一部分を切断および曲げることによってなど、プレート２１４と一体形成され得る。
【0071】
装着ブラケット４０４は、１つ以上のモータ４２０の固定を可能にし得る。モータ４２０は、ステッピングモータを含むなどの選択された巻線を有する電気モータのような任意の適切なモータであり得る。モータ４２０は、約５ボルト（Ｖ）などの選択された電圧値で動作するように構成され得る。モータは、スクリュ４２４を備えた作動アセンブリ４２２の一部分を形成することができる。選択されたアクチュエータは、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，ＵＳＡに事業所を置くＨａｙｄｏｎ Ｋｅｒｋ Ｍｏｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．が販売するＨａｙｄｏｎ（登録商標）Ｋｅｒｋ（商標）アクチェータを含み得る。
【0072】
アクチュエータスクリュ４２４は、アクチュエータアセンブリ４２２のモータ４２０によって回転され得る。モータ４２０は、１つ以上の締結具４３０を用いてなどの任意の適切な方法でブラケット４０４に装着され得る。締結具は、上で考察されるような任意の適切な締結具であってもよい。さらに、モータ４２０は、接着剤などの任意の適切な機構を用いてブラケット４０４に装着され得る。さらに、モータ４２４は、選択された接続４３４でモータ４２０に接続され得る選択された制御システムによって電力供給され得る。接続４３４は、上で考察されるような、撮像システムコントローラ３２に接続することができる。したがって、アクチュエータアセンブリ４２２は、本明細書でさらに考察されるように、画像データまたは対象１４の投影を取得するために、画像コントローラ３２によって操作され得るか、および／または制御され得る。
【0073】
アクチュエータアセンブリ４２２は、適切な速度でスクリュ４２４を回転させ得る。例えば、スクリュ４２４は、選択されたピッチを有するねじ山付きスクリュであり得る。例えば、スクリュ４２４は、スクリュ４２４の回転ごとにレール３２４に沿ったフレーム２６０の軸方向の移動を引き起こすような、任意の選択された量のピッチを含み得る。例えば、スクリュ４２４は、１回転あたり約０．００５インチの軸方向移動（約０．１ミリメートル／回転（ｍｍ／回転）～約０．１インチ／回転（約２．５ｍｍ／回転）を生じるピッチを含み得、約０．０１インチ／回転（約０．３ｍｍ／回転）～約０．０５インチ／回転（約１．３ｍｍ／回転）を含み、約０．０２４インチ／回転（約０．６１ｍｍ／回転）をさらに含む。軸方向移動は、概して、レール３２４に沿ったフレーム２６０のものであり得、回転は、スクリュ４２４の１回転（すなわち、３６０度の回転）あたりである。モータは、ステッピングモータであることができ、約７．５度のステップを有する。したがって、モータ４２０のフルステップは、約０．０００１インチ（約０．００３ｍｍ）～約０．０１インチ（約０．３ｍｍ）の移動を引き起こし得、フルステップごとに約０．００３インチ（約０．０８ｍｍ）～約０．００７インチ（約０．２ｍｍ）を含み、約０．０００５インチ（約０．０１ｍｍ）をさらに含む。したがって、アクチュエータアセンブリ４２２は、本明細書で考察されるように、スクリュ４２４の回転あたりの適切な量で、フレーム２６０に接続されることによって、フレーム２６０を選択的に移動させることができる。
【0074】
上で考察されるように、アクチュエータアセンブリ４２２のモータ４２０は、プレート２１４に固定されたブラケット４０４に固定され得る。アクチュエータ４２２は、モータ４２０から延在し得、ナットアセンブリ４４０に係合し得るスクリュ４２４を含む。ナットアセンブリ４４０は、任意の適切な方法でスクリュ４２４に接続され得る。ナット４４０は、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，ＵＳＡに事業所を置くＨａｙｄｏｎ Ｋｅｒｋ Ｍｏｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．が販売するＨａｙｄｏｎ（登録商標）Ｋｅｒｋ（商標）２６０００シリーズアクチュエータに組み込まれたナットなどを含み得る。
【0075】
ナット４４０は、ばね４４４などの弾性部材を含み得るバックスラッシュ防止部分などの選択された特徴を含むことができる。ナット４４０は、ナット装着部分４５０およびフレーム装着部分４５４を含むナットブラケット４４８に装着され得る。フレーム装着部分４５４は、例えば突出部３００において、締結具４５６を含む１つ以上の締結具でフレーム２６０に固定され得る。締結具４５６は、上で考察されるような任意の適切な締結具であり得る。さらに、ナットブラケット４４８は、選択された接着剤または他の適切な部分でフレーム２６０に固定され得る。さらに、上で考察されるように、ナットブラケット４４８は、ナット４４０を受容または係合するための適切な方法で突起３００を形成するなど、フレーム２６０と一体であることができる。
【0076】
様々な実施形態では、ナットブラケット４４８は、通路またはスルーボア４６０を含み、次いで、そこを通って、例えば、バックスラッシュ防止部分４４４など、ナット４４０の一部が通過することができる。ナット４４０は、装着フランジ４６４を含み得、これは、上述のように、締結具または接着剤などを用いた適切な方法でナット係合部分４５０に固定され得る。
【0077】
ナット４４０のブラケット４４８への固定にかかわらず、スクリュ４２４の回転は、ナット４４０のブラケット４４８への係合、およびナット４４０のスクリュ４２４への係合によりブラケット４４８の移動を生じ得る。さらに、様々な実施形態によれば、ブラケット４４８の移動は、ナットブラケット４４８の突起部３００への係合によりフレーム２６０の移動を生じ得る。したがって、アクチュエータ４２２のスクリュ４２４の移動は、フレーム２６０の移動を生じ得る。
【0078】
本明細書で考察されるように、アクチュエータ４２２は、画像システムコントローラ３２または任意の適切なコントローラで操作され得る。アクチュエータ４２２は、選択されたフィルタを開口部２２６に位置付けるか、またはフレーム２６０を開口部２２６に対する選択された位置に移動させる指示に従って操作され得る。したがって、フレーム２６０は、ナット４４０に接続されたスクリュ４２４を回転させるためにモータ４２０に電力を供給して制御することでアクチュエータ４２２により移動され得る。
【0079】
アクチュエータアセンブリ４２２は、エンコーダアセンブリ４７０に結合され得る。様々な実施形態では、上で考察されるように、スクリュ４２４はナットアセンブリ４４０と接続され、エンコーダアセンブリの入力シャフトまたはエンコーダシャフト４７４にさらに結合され得る。スクリュ４２４は、カプラアセンブリ４７８などの選択されたカプラでシャフト４７４に結合され得る。カプラアセンブリ４７８は、第１の端部４８０においてスクリュ４２４を受容し、第２の端部４８２においてシャフト４７４を受容し得る。スクリュ４２４およびシャフト４７４は、同一の、または実質的に同一の直径（例えば、互いの約１０％以内）を有し得る。したがって、カプラ４７８は、単一の内径を有し得、段差を有し得ない。１つ以上の固定ねじ４８４などの選択された固定部材は、それぞれのスクリュ４２４およびシャフト４７４をカプラ４７８内に、またはカプラ４７８に固定するために使用され得る。
【0080】
エンコーダアセンブリ４７０は、エンコーダブラケット４８８に固定され得る。様々な実施形態では、ブラケット４８８は、押出加工されたアルミニウムから形成され得、ならびに／または、選択されたサイズおよび形状に曲げ加工および／もしくは機械加工され得る。エンコーダブラケット４８８は、エンコーダ接続部分４９０およびプレート接続部分４９２を含み得る。プレート接続部分４９２は、締結具４９４などの適切な締結具で装着プレート２１４に固定され得る。上述したように、締結具４９４は、任意の適切な締結具であることができ、および／または追加的な、もしくは代替的な固定手段もしくは機構が、ブラケット４８８をプレート２１４に固定するために使用され得る。また、上述したように、ブラケット４８８は、プレート２１４と一体的に形成され得、例えば、その一部として形成されており、エンコーダアセンブリ４７０を係合するように曲げられている。
【0081】
エンコーダアセンブリ４７０は、入力シャフトまたはエンコーダシャフト４７４などの様々な部分を含むことができ、本明細書でより詳細に考察され、図７に示されている。シャフト４７４は、エンコーダハウジング４９８を通って延在してもよい。次に、シャフト４７４は、適切な方法でエンコーダモジュール５０２と相互作用し得る。様々な実施形態では、シャフト４７４および／またはそれに接続された部分は、エンコーダモジュール５０２に入力を提供することができる。
【0082】
例えば、エンコーダモジュール５０２は、磁気エンコーダを含み得る。選択された磁気エンコーダは、磁石がシャフト４７４に固定され、エンコーダモジュール５０２の一部としてセンサに対して回転する非接触磁気エンコーダモジュールを含み得る。様々な実施形態では、エンコーダは、磁気によって生成されたような磁場の移動および／または位置を感知するために、ホール効果センサなどのセンサを含み得る。エンコーダモジュール５０２は、Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ Ｅｎｇｌａｎｄに事業所を有するＲｅｎｉｓｈａｗによって販売されるＲｅｎｉｓｈａｗ（登録商標）ＲＭＢ２０磁気エンコーダモジュールを含み得る。他の適切なタイプのエンコーダは、光学式および静電容量式を含むことができる。エンコーダは、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡに事業所を有するＢｒｏａｄｃｏｍ，Ｉｎｃ．によって販売されているＡＲ１８シリーズ、またはＨｏｆｆｍａｎ Ｅｓｔａｔｅｓ，ＩＬに事業所を有するＯＭＲＯＮ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＥ６Ａ２－Ｃエンコーダを含み得る。
【0083】
エンコーダによる符号化に使用される媒体にかかわらず、エンコーダはまた、増分または絶対値を含み得る。インクリメンタルエンコーダは、（例えば、動作中に）パルス数をカウントできるが、それが空間のどこにあるかを知らない。インクリメンタルエンコーダは、ゼロ位置を確立するために「ホーム化」されている。ホーム位置は、本明細書の様々な実施形態で考察されるように、ハードストップなどによって判定され得る。インデックスパルスがエンコーダ内で確立され、回転ごとに１回発生し、信頼できる場所を提供する。様々な実施形態では、絶対エンコーダが同様に、および／または代替的に使用され得、常にそれがどこにあるかを知る。
【0084】
したがって、エンコーダモジュール５０２は、シャフト４７４の回転を感知し得る。シャフト４７４の回転は、シャフト４７４に固定された磁石によって形成された磁場の変化によって読み取られ得るか、または測定され得る。シャフト４７４は、スクリュ４２４の回転が結合アセンブリ４７８を備えるシャフト４７４に結合されていることにより回転することができる。エンコーダブラケット４８８およびアクチュエータブラケット４０４は、アクチュエータアセンブリ４２２とエンコーダアセンブリ４７０が、プレート２１４および／または互いに対して実質的に固定されることを確実にすることを支援している。したがって、アクチュエータ４２２は、スクリュ４２４の作動によって、フレーム２６０を装着プレート２１４に対して移動させ得る。次に、スクリュ４２４の回転は、フレーム２６０を移動させるときに、結合アセンブリ４７８によりエンコーダシャフト４７４を回転させる。したがって、エンコーダモジュール５０２を含むエンコーダアセンブリ４７０は、エンコーダシャフト４７４の回転に関する信号を生成するために使用され得る。
【0085】
さらに、シャフト４７４を含むエンコーダアセンブリ４７０は、スクリュ４２４と一列になっている。さらに、エンコーダシャフトは、モータ４２０から遠位の位置でスクリュ４２４に接続されている。したがって、スクリュ４２４内でのツイスト運動またはねじり運動は、フレーム２６０の移動を判定するときにエンコーダによって考慮され得る。スクリュ４２４への接続は、特に、それと一列になっているとき、エンコーダがスクリュ４２４の実際の移動を確認および／または判定することを可能にする。スクリュ４２４がフレーム２６０に接続されると、スクリュ４２４が回転するときにフレーム２６０が移動する。モータ４２０は、スクリュ４２４を移動させるように（例えば、選択された数のパルスで）駆動または命令され得るが、スクリュ４２４は、様々な理由で移動しないことができる。スクリュ４２４および／またはモータ４２０は、摩擦、障害物などのために回転しないことがある。スクリュ４２４に接続されているエンコーダ４２０は、スクリュ４２４の実際の移動を測定および／または判定し得る。したがって、エンコーダ４７０は、モータ４２０が所望の距離を移動したことを確認するために使用され得、モータ４２０のモーションコントローラは、移動距離の誤差が存在する場合にそれを検出し、モータ４２０および／またはスクリュ４２４および／またはフレーム２６０が所望の距離を移動することを確実にするために追加的な増分ステップコマンドを追加することができる。
【0086】
本明細書で考察されるように、エンコーダモジュール５０２は、接続５０６を含み得る。接続５０６は、画像コントローラ３２などの選択されたモジュールまたはプロセッサシステムへの通信接続５０８を行うことを可能にすることができる。画像コントローラ３２は、通信線５０８との信号をエンコーダモジュール５０２に受信および／または伝送することができる。様々な実施形態において、例えば、エンコーダモジュール５０２は、エンコーダシャフト４７４の回転に基づいた信号を画像コントローラ３２に伝送することができる。画像コントローラ３２はまた、アクチュエータアセンブリ４２２のモータ４２０に信号を伝送および／または受信することもできる。したがって、画像コントローラ３２は、フレーム２６０の移動に関する信号を伝送および／または受信することができる。したがって、画像コントローラ３２は、アクチュエータアセンブリ４２２および／またはエンコーダアセンブリ４７０による既知の、かつ選択された方法でフレーム２６０を移動させるために使用され得る。しかしながら、アクチュエータアセンブリ４２２を制御するために、および／または、エンコーダアセンブリ４７０から信号を受信するために任意の適切なプロセッサシステムが使用され得ることが理解される。画像コントローラ３２は、本明細書で考察されるように、単に例示的なものである。さらに、通信線５０８、４３４は、本明細書でも考察されるように、任意の適切なタイプの通信であり得ることが理解される。通信４３４、５０８は、有線通信、無線通信、通信またはデータストレージネットワークへのアクセスによる伝送などであり得る。
【0087】
さらに、図５に図示されるように、レール３２４は、スクリュ４２４からフレーム２６０の反対側にある。したがって、スクリュ４２４は、フレーム２６０の第１の側に力を加えることができ、レールは、第２の側にあるフレーム２６０と相互接続されている。様々な実施形態において、図示されるように、フィルタアセンブリ２００は、単一のレールおよび単一のスクリュ４２４のみを含み得る。スクリュ４２４は、代替的に、ドライブスクリュまたはウォームスクリュとも呼ばれ得る。アクチュエータ４２２はまた、レール３２４とともにムーブメントまたは駆動システムとも呼ばれ得る。
【0088】
スクリュ４２４およびエンコーダシャフト４７４は、互いに概して直線状に整列している。様々な実施形態では、スクリュ４２４およびエンコーダシャフト４７４は、共通軸を中心に回転する。カプラ４７８もまた、概して同軸上にあり、スクリュ４２４をエンコーダシャフト４７４に対して軸方向に固定する。ストップ３１０、３１４は、スクリュ４２４の軸と概して整列され得、平面に配置され得る。
【0089】
図５を引き続き参照し、追加で図７を参照して、位置判定アセンブリ４７０がより詳細に説明されている。上述したように、位置判定アセンブリ４７０は、位置判定モジュールまたはエンコーダモジュール５０２を含む。位置判定エンコーダ５０２は、上で考察されるような任意の適切なエンコーダを含み得る。概して、エンコーダ５０２は、磁石５２０の回転磁場を感知し得る。磁石５２０は、エンコーダモジュール５０２に組み込まれたセンサによって感知される磁極を生成し得る。磁石５０２は、エンコーダシャフト４７４に固定され得る。様々な実施形態において、エンコーダシャフト４７４は、係合領域または捕捉領域５２６を含む実質的に第１の終端部５２４などの第１の端部を含み得る。磁石５２０は、捕捉端部５２６に固定され得る。エンコーダシャフト４７４は、第２の終端部またはスクリュ係合端部５３０をさらに含み得る。スクリュ係合端部５３０は、上で考察されるように、結合アセンブリ４７８等のスクリュ４２４に係合することができる。したがって、エンコーダシャフト４７４は、実質的に軸方向または直線状の様式でスクリュ４２４に固定され得る。しかしながら、エンコーダシャフト４７４は、上述のように、スクリュ４２４とともに回転することができ、スクリュ４２４は、モータ４２０によって回転される。したがって、エンコーダシャフト４７４は、エンコーダ５０２への入力であり得る。
【0090】
エンコーダアセンブリ４７０は、外面５３６および内面５３８を含むハウジング５３４をさらに含み得る。内面５３８は、そこを通過するシャフト４７４を有し得る。さらに、第１のベアリング５４０および第２のベアリング５４４などの１つ以上のベアリングは、シャフト４７４の滑らかな回転のためにシャフト４７４とハウジング４３４との間を支えるためにシャフト４７４を係合することができる。
【0091】
エンコーダモジュール５０２は、ハウジング４３４に固定され得る。例えば、エンコーダ５０２は、１つ以上のスルーボア５４４を含み得、そこを通って締結具５４６などの１つ以上の締結具が通過し得る。カバー５５０は、エンコーダモジュール５０２の少なくとも一部分を覆うことができる。カバー５５０は、コネクタ５０８がモジュール５０２からコントローラ３２に接続することか、または延在することを可能にする通路または開口部５５４を含むことができる。カバー５５０は、カバー５５０および／またはモジュール５０２を通過する締結具５４６によってハウジング５３４に固定され得る。
【0092】
位置判定アセンブリ４７０は、シャフト４７４を所定の位置に保持するためにハウジング５３４から延びる外部ねじ山または外部部分５６４に係合し得る外部ナットまたは保持ナット５６０などの閉鎖部分または保持部分をさらに含み得る。ハウジング５３４は、ハウジング５３４の第１の端部または壁から延在する外部ねじ山５６４を有する領域を含むことができるか、または画定することができる。ロックワッシャまたはロックシステム５６８は、外部ねじ山５６４上のナット５６０をハウジング５３４に対して維持することを支援することができる。しかしながら、他のロックまたは固定の保持部分もまた、ナット５６０とハウジング５３４および／またはねじ山付き領域５６４との間に設けられ得ることが理解される。保持部材またはクリップ部材５７０は、位置判定アセンブリ４７０の組み立て中および／またはメンテナンス中に、シャフト４７４を所定の位置に保持または固定するために使用され得る。
【0093】
したがって、位置判定アセンブリ４７０は、フィルタアセンブリ２００の様々な部分の位置を判定することを支援するために、エンコーダモジュール５０２とともに組み立てられ得る。例えば、エンコーダシャフト４７４は、スクリュ４２４の回転位置および／または回転数を判定するためにスクリュ４２４に固定され得る。スクリュ４２４の位置は、判定された絶対位置および／または前回からのスクリュ４２４の回転数に基づいて、フレーム２６０の位置を判定するために使用され得る。
【0094】
したがって、エンコーダ５０２を含む位置感知アセンブリ４７０は、コントローラ３２または任意の適切なコントローラに信号を伝送するために使用され得る。図５を引き続き参照し、追加で図８を参照して、プロセス５９０が示されている。プロセス５９０は、プロセッサコントローラ３２、または本明細書で考察されているような任意の適切なプロセッサシステムによって制御され得る。
【0095】
一般に、プロセス５９０は、フレーム２６０および／またはその選択されたフィルタ部分を開口部２２６に対して移動させるために使用され得る。プロセスは、開始ブロック５９４で開始し、フレームを移動させるためにモータを制御する信号および／または制御は、ブロック５９６で行われる。上で考察されるように、画像コントローラ３２は、フィルタアセンブリ２００を操作し得、したがって、モータ４２０を制御し得る。しかしながら、様々な実施形態では、コントローラ３２は、位置を伝送し得、モータ４２０は、その中の制御部分を制御し得るか、または含み得る。さらに、上述したように、フィルタアセンブリ２００を制御するために、代替的な、および／または追加的な制御システムまたはプロセッサシステムが使用され得る。それにもかかわらず、モータ４２０などのモータは、フレーム２６０を移動させるように制御され得る。
【0096】
フレームの移動後および／またはフレームの移動中に、信号は、ブロック６００で位置判定システムから伝送および／または受信され得る。位置判定システムは、上述のように、システム４７０を含み得る。エンコーダモジュール５０２を含むような位置判定システムは、エンコーダシャフト４７４の移動中に、または他の選択された時間に信号を伝送することができる。受信された位置または送信された信号は、インデックス／ホーム信号および／または移動もしくは位置信号などの適切な信号であり得る。
【0097】
様々な実施形態では、ホームまたはインデックス信号が伝送され得、ブロック６１０では、インデックスまたはホーム信号が送信または受信されたか否かの判定が実行され得る。例えば、コントローラ３２は、通信線５０８（例えば、有線、無線、またはそれらの組み合わせ）を介して信号を受信することができ、インデックス信号またはホーム信号が受信されたか否かの判定が実行され得る。インデックス信号が受信されていない場合、モータを制御することによってフレームの移動を継続するためにいいえー経路６１４へと続くことができる。
【0098】
ブロック６１０においてインデックス信号が受信された場合、インデックス信号の受信に基づいてはい－経路６１８へと続くことができる。様々な実施形態において、フレーム２６０の選択位置は、選択されたか、または判定されたホーム位置に基づくことができる。例えば、フィルタアセンブリ２００は、フレーム２６０がホーム位置またはインデックス位置で移動または位置付けられ得るように、製造、および／または組み立ておよび較正され得る。位置判定アセンブリ４７０は、ホーム位置を判定または監視することができ、ホーム位置に対するフレーム２６０の移動または位置付けの判定を可能にし得る。ホーム位置は、フレーム２６０の移動を基準にするために使用され得る。
【0099】
したがって、ブロック６１０においてフレーム２６０がホーム位置にあると判定され、はい－経路６１８に続くと、ブロック６２２において、フレームの選択された位置の伝送が実行され得る。例えば、フレーム２６０が移動されるように選択され得、スライドまたはスルースライドフィルタ２９０が、開口部２２６の上または開口部２２６に位置付けられるようになっている。したがって、選択されたフレーム位置の伝送は、スライドまたはフィルタを開口部２２６に対して位置決めするために位置付けること、またはフレーム２６０の移動量を判定することであり得る。
【0100】
選択されたフレーム位置の伝送が行われると、ブロック６２６においてモータはフレームを通して制御され得る。フレームの移動後および／またはフレームの移動中に、位置判定システムからのフレームの位置は、ブロック６２８で受信され得る。上で考察されるように、フレームの位置は、位置判定システム４７０で判定され得、および／またはコントローラ３２に伝送され得る。それにもかかわらず、フレームの位置は判定され得、位置判定システム４７０からフレームの位置に関して信号が伝送され得る。位置は、エンコーダシャフト４７４の回転数、シャフト４７４の回転時間、エンコーダシャフト４７４の回転に基づいたフレーム２６０の絶対位置、または他の適切な位置判定信号であり得る。
【0101】
コントローラ３２は、次いで、ブロック６３４において、フレーム位置が選択された位置に到達したかどうかを判定することができる。フレームが選択位置に到達していないという判定が行われた場合、フレームを移動させるためにモータを制御し続けるためにいいえー経路６３８に続くことができる。フレームの移動を制御することは、ブロック６２８において、位置の追加的な受信を導くことができ、ブロック６３４において、フレームが選択された位置に到達したかどうかのさらなる判定が実行され得る。
【0102】
ブロック６３４で判定されたようにフレームが選択された位置に到達すると、ブロック６４４でモータを制御してフレームを停止するためにはい－経路６４２へと続くことができる。ブロック６４４においてモータを制御することによってフレームが停止すると、適切な操作が生じ得る。例えば、対象１４の投影を生成するために撮像システム１０で画像が収集され得る。当業者が理解するように、ブロック６４４においてフレームを停止した後に他の適切な操作が生じ得ることが理解される。
【0103】
ブロック６４４においてフレームを停止した後、ブロック６４６において、新しい位置が選択されるかどうかの判定が実行され得る。例えば、処置は、対象１４、異なる対象、または他の適切な部分のさらなる投影を取得し続けることができる。新しい位置が選択されていない場合、いいえー経路６４８に続くことができ、プロセスはブロック６５０で終了し得る。ブロック６５０でプロセスを終了することは、対象１４に対して処置を実行すること、撮像システム１０を移動させること、または他の適切なステップなどの任意の適切な処置を含み得る。
【0104】
しかしながら、ブロック６４６において新しい位置が選択される場合、はい－経路６５４に続きブロック５９４で再開始することができる。したがって、フレームは、上で考察されるように、ホーム位置またはインデックス位置に移動され得、フレームの新しい位置が選択され得、フレームは、上述のように移動され得る。フレームをホーム位置またはインデックス位置への移動を開始した後は、インデックス位置にフレームを移動する必要はないことが理解されるが、そうするように選択されてもよい。フレームを他の選択された位置に移動する前にフレームをインデックス位置に移動することにより、フレームの位置は、開口部２２６に対するフレーム２６０の正確な配置を得るのを支援するために、単一のホーム位置またはインデックス位置に対して常に移動され得る。
【0105】
様々な実施形態では、上述のように、フレームアセンブリ２００は、図９に示されるような、スロット付きフィルタ部材２９０を含み得る。スロット付きフィルタ部材２９０は、参照として本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第＿＿＿＿／＿＿＿＿＿＿＿号（２０１８年１２月２７日に出願された米国特許出願第１６／２３３，７５３号）に開示されているフィルタ部材を含み得る。スロットフィルタ２９０は、第１のスロット６９０、第２のスロット６９４、および第３のスロット６９８などの複数のスロットを含み得る。スロット６９０～６９８は、フィルタ部材２９０内に形成され、第１の側から第２の側へフィルタ部材２９０を通って延在することができる。さらに、スロットは、選択された位置でフィルタ２９０を横切って間隔を空けられ得る。様々な実施形態では、外側スロット６９０、６９８は、中心軸に対して、またはフィルタ部材２９０の表面の法線軸に対して角度を付けられ得る。中央スロット６９４は、フィルタ部材２９０の表面に実質的に垂直な軸に沿って延在し得る。フィルタ部材２９０は、ソース１００からのＸ線の透過を実質的に遮断または排除する材料で形成され得る。したがって、スロット付きフィルタ部材２９０を開口部２２６上に位置付けることは、Ｘ線を、スロット６９０～６９８のみを通過して、対象１４および検出器３８に到達させ得る。
【0106】
様々な実施形態において、ソース１００および／または検出器３８に対するスロットフィルタ２９０の位置付けは、実質的に正確で繰り返し可能であるように選択され得る。例えば、繰り返し可能な方法で、かつ／または実質的に正確な方法で開口部２２６に対してスロットフィルタ２９０を位置付けるように選択され得、これは、約０．０００７５インチ（約０．０１９ｍｍ）を含む、約０．０００２５インチ（約０．００６４ｍｍ）～約０．００３インチ（約０．０８ｍｍ）未満の変動幅で繰り返し可能である。様々な実施形態において、スロットフィルタ２９０の繰り返し可能性および／または絶対位置は、絶対選択位置の実質的に１０％以内であるように選択され得る。したがって、位置判定システム４７０と組み合わせたＸ線アセンブリ４２２は、スロットフィルタ２９０の開口部２２６に対する実質的に正確な位置決めを実質的に達成するため、および／または達成するために使用され得る。様々な実施形態では、システム（例えば、フィルタ２９０）の移動のスピードまたは速度は、選択されたリードスクリュと併せて、モータトルク／スピード曲線の関数であり得る。様々な実施形態では、スピードは、約０．４インチ／秒（約１０ｍｍ／秒）であり得る。しかしながら、他の適切なスピードも、適切なモータおよびそれに応じてサイズ設定されたスクリュピッチによって達成され得ることが理解される。
【0107】
例示的な実施形態は、本開示が完全なものであり、かつ当業者に範囲を完全に伝達するように提供されている。本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、特定の構成要素、デバイス、および方法の例などの多数の具体的な詳細が示されている。特定の詳細が採用される必要がなく、例示的な実施形態が多くの異なる形態で具現化され得、いずれも本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではないことは、当業者には明らかであろう。いくつかの例示的な実施形態では、周知のプロセス、周知のデバイス構造、および周知の技術は、詳細には記載されていない。
【0108】
命令は、プロセッサによって実行され得、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはマイクロコードを含み得、プログラム、ルーチン、機能、クラス、データ構造、および／またはオブジェクトを指し得る。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールからの、いくつかのまたはすべてのコードを実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、１つ以上のモジュールからの、いくつかまたはすべてのコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への言及は、別個のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、または上記の組み合わせを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールからの、いくつかのまたはすべてのコードを格納する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと組み合わせて、１つ以上のモジュールからの、いくつかまたはすべてのコードを記憶するメモリ回路を包含する。
【0109】
本出願に記載の装置および方法は、コンピュータプログラムに具現化された１つ以上の特定の機能を実行するために汎用コンピュータを構成することによって作成された専用コンピュータによって部分的にまたは完全に実装され得る。コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体に記憶されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶されたデータを含み得るか、またはそれに依存し得る。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアと対話するベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定のデバイスと対話するデバイスドライバ、１つ以上のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、およびアプリケーションなどを含み得る。
【0110】
コンピュータプログラムは、（ｉ）アセンブリコード、（ｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されたオブジェクトコード、（ｉｉｉ）インタプリタによる実行のためのソースコード、（ｉｖ）ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコード、（ｖ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）またはＸＭＬ（拡張マークアップ言語）などの構文解析のための記述的テキスト、などを含み得る。例としてのみであるが、ソースコードは、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ－Ｃ、Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｇｏ、ＳＱＬ、Ｌｉｓｐ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＡＳＰ、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＨＴＭＬ５、Ａｄａ、ＡＳＰ（ａｃｔｉｖｅ ｓｅｒｖｅｒ ｐａｇｅｓ）、Ｐｅｒｌ、Ｓｃａｌａ、Ｅｒｌａｎｇ、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｌｕａ、またはＰｙｔｈｏｎ（登録商標）で記述され得る。
【0111】
通信は、本開示に記載される無線通信を含むことができ、ＩＥＥＥ規格８０２．１１－２０１２、ＩＥＥＥ規格８０２．１６－２００９、および／またはＩＥＥＥ規格８０２．２０－２００８に完全もしくは部分的に準拠して行われ得る。様々な実装形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１－２０１２は、ドラフト版ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｃ、ドラフト版ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｄ、および／またはドラフト版ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｈによって補完され得る。
【0112】
プロセッサまたはモジュールまたは「コントローラ」は、「回路」という用語に置き換えられ得る。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログ、またはアナログ／デジタル混合ディスクリート回路、デジタル、アナログ、またはアナログ／デジタル混合集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、またはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用、またはグループ）、記述された機能を提供する他の好適なハードウェア構成要素、またはシステムオンチップなどの上記の一部またはすべての組み合わせを指すことができ、その一部であることができ、またはそれらを含むことができる。
【0113】
実施形態の前述の説明は、例示および説明の目的で提供されている。網羅的であること、または本発明を制限することは、意図されていない。特定の実施形態の個別の要素または特徴は、概して、その特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合、交換可能であり、具体的に示されていないか、または説明されていない場合でも、選択された実施形態において使用され得る。同じことはまた、多くの方法で変更され得る。そのような変更は、本発明からの逸脱と見なされるべきではなく、そのような修正のすべてが、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】